木犀草素对豌豆种子萌发及幼苗生长的影响

2016-12-29 12:49孙玮悦胡书启田光辉吕建洲
种子科技 2016年8期
关键词:草素根冠效唑

孙玮悦,胡书启,田光辉,吕建洲

(1.辽宁师范大学生命科学学院,辽宁 大连 116081;2.大连市旅顺口区植保站,辽宁 大连 116041)

木犀草素对豌豆种子萌发及幼苗生长的影响

孙玮悦1,胡书启1,田光辉2,吕建洲1

(1.辽宁师范大学生命科学学院,辽宁 大连 116081;2.大连市旅顺口区植保站,辽宁 大连 116041)

通过室内水培试验,运用培养皿纸上发芽法,研究不同浓度的木犀草素制剂处理对豌豆种子萌发及幼苗生长的影响,旨在研发一种新的植物生长调节物质。研究结果表明:在一定浓度范围内木犀草素制剂对豌豆种子萌发及幼苗生长有抑制作用,且抑制作用随溶液浓度的升高逐渐增大。豌豆的发芽指标及株高、根长、鲜重、干重等均明显低于对照组,且对根的比茎更明显。

木犀草素;豌豆;种子萌发;幼苗生长

木犀草素(Luteolin)是一种天然的黄酮,属弱酸性四羟基黄酮类化合物[1],是荭草等在生长过程中,通过根系分泌向土壤中释放的化感物质。在植物界还广泛存在于金银花、菊花、白毛夏枯草等多种天然药物和芹菜、甜椒、辣椒等蔬菜果实中。有关药理及临床试验结果表明:木犀草素在体内具有消炎、抗过敏、抗肿瘤、抗菌、抗病毒等药理活性,临床上主要用于止咳、祛痰、消炎等[2]。

本试验以豌豆为受体,采用室内水培试验,对木犀草素在植物生长调节方面进一步探索,同时以公认的植物生长延缓剂多效唑和清水为对照,旨在为开发一种新的生物源植物生长抑制剂提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

木犀草素粉剂(由西安四季生物科技有限公司提供)、豌豆种子(由大连市甘井子区种子公司提供)、电子天平、灭菌锅等。

1.2 方法

1.2.1 材料处理

选取颗粒饱满、大小均一的豌豆种子,用蒸馏水冲洗干净,经1%盐酸消毒10 min,用清水冲洗后再用去离子水冲洗3次,阴干[3]。用0.01%的乙醇助溶木犀草素粉剂并配置浓度分别为60 mg/L、100 mg/L、140 mg/L、180 mg/L、220 mg/L、260 mg/L和300 mg/L溶液7组,其中以清水和15 mg/L多效唑为对照,25℃浸种12 h。

处理后的种子,用蒸馏水洗净后利用滤纸吸收干净种子表面残留的水,均匀放置于铺有圆形滤纸的培养皿上,各组分别放20粒种子,放入25℃光照恒温箱中发芽,每组设置3个平行试验。每24 h浇等体积的水。定期观察豌豆种子萌发及幼苗生长情况。第7天记录发芽率,第11天后进行形态指标的测定。

1.2.2 试验方法

培养豌豆苗,观察长势并记录其特征。每天相同时间观察统计种子萌发数,以胚芽达到种子长度的一半以上为发芽。种子萌发第7天测发芽率,幼苗生长至第11天后,分别测量根长、株高、叶长、叶宽、鲜重。幼苗烘干后测量干重和根冠比。

2 结果与分析

2.1 木犀草素对豌豆种子萌发的影响

由表1可见,0.01%的乙醇溶液浸种对豌豆种子的发芽及萌发生长性状,如发芽率、株高和根长等均无显著影响。但是,木犀草素显著抑制了豌豆种子的发芽和幼苗生长,且抑制作用随着浓度的增大而增强。当处理浓度达到300 mg/L时,豌豆种子发芽率仅为81.18%,比纯水降低了10.69%;株高为10.22 cm,比清水组降低了45.72%,比15 mg/L多效唑略高;根长为7.59 cm,比清水对照组降低了48.30%。通过对比发现,木犀草素对豌豆幼苗根的生长抑制作用比对茎更明显。

表1 木犀草素对豌豆种子发芽性状的影响

2.2 木犀草素对豌豆幼苗叶长和叶宽的影响

由表2可见,不同浓度木犀草素对豌豆苗叶长、叶宽的抑制作用并不明显。只是在一定程度上略微延缓叶片的生长,无显著作用效果。

2.3 木犀草素对豌豆幼苗鲜重、干重及根冠比的影响

由表3可见,不同浓度的木犀草素溶液对豌豆幼苗的生长存在不同程度的抑制作用。苗鲜重、根鲜重的处理值都远小于清水对照组,低浓度处理时(<=100 mg/L),各指标无明显差异,随着浓度的增大,抑制作用加强。苗干重、根干重的处理值无特别显著的差异,但根冠比整体呈现下降趋势,300 mg/L时根冠比最小。此现象说明木犀草素对豌豆地下部的抑制作用大于地上部。

表2 不同浓度木犀草素对豌豆种子叶长和叶宽的影响

表3 不同浓度木犀草素对豌豆种子鲜重、干重及根冠比的影响

3 讨论与结论

(1)目前,已分离鉴定的有机植物调节物质几乎都是植物的次生代谢物质,它们与农业生产密切相关,虽不一定直接应用于生产,但为我们寻找天然源植物生长调节剂或模拟其结构,开发出拟天然源生长调节剂提供了途径[4]。

(2)本试验以公认的植物生长延缓剂多效唑为对照,得出了在一定浓度范围内,木犀草素浸种对豌豆种子萌发及幼苗生长有显著的延缓生长作用,且随着溶液浓度的增高延缓生长作用增强。豌豆的发芽指标及株高、根长、鲜重及根冠比均明显低于清水对照组。延缓作用效果与多效唑相近。

(3)鉴于本试验所得结果,木犀草素对豌豆种子萌发及幼苗生长的延缓作用,与植物生长延缓剂多效唑具有相近和相似的作用效果。由此,可以考虑将木犀草素作为新型的、天然有机的植物生长调节活性物质进行研究与开发。

[1]王倩,谢明杰.木犀草素对金黄色葡萄球菌的抑菌活性及其机制[J].微生物学报,2010,50(3),17.

[2]何丽娜,何素冰,杨军.木犀草素体外抗柯莎奇B3病毒的作用[J].中国现代应用药学,2000(05),09.

[3]王晓多,陆远柱,杨九英.水杨酸浸种对豌豆种子萌发及幼苗生长的影响[J].种子,2007(08),70.

[4]何军,王三根,丁伟.青蒿浸提物对小麦化感作用的初步研究[J].西南农业大学学报,2004,26(3),12.

1005-2690(2016)08-0100-02

:S435.654

:B

2016-07-19)

项目资助:纳米及生物化控技术对北方蔬菜果树作物优质高效生产研究,大连市科技计划项目(2015B11NC077)

孙玮悦(1996-),女,辽宁朝阳人,大学本科,生物科学专业。通讯作者:吕建洲(1957-),男,教授,辽宁大连人,硕士,主要从事纳米及生物化控技术研究。

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